第章涂料中常用的高分子樹(shù)脂

成分：順丁烯二酸聚酯溶解于苯乙烯，而苯乙烯作為單體參與聚合反應(yīng)。原料：鄰苯二甲酸酐（PA）；順丁烯二酸酐（MA）；丙二醇。反應(yīng)工藝條件：聚酯：苯乙烯＝70：30；引發(fā)劑為過(guò)氧化乙酮；促進(jìn)劑為二甲基苯胺和環(huán)烷酸鈷；目前一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)氧阻聚現(xiàn)象：表面不干燥的現(xiàn)象（受氧的阻聚）采取的措施：添加苯乙烯石蠟溶液。石蠟浮在表面隔離了氧氣，并防止苯乙烯揮發(fā)，可以使表面固化（涂裝后要打磨掉，而且容易流掛）。UV固化。在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生自由基，消耗掉表面氧。氣干。用烯丙基、苯甲醚代替二醇，在接觸氧的條件下可以完成固化。成本較高，主要用于高級(jí)木器漆。目前二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)應(yīng)用：主要用于木器漆，需要打磨拋光達(dá)到良好的外觀。優(yōu)點(diǎn)：光澤、耐磨、耐化學(xué)品、耐溶劑、耐水。無(wú)毒、無(wú)污染，適合食品涂料。缺點(diǎn)：需要雙組分施工、干燥性能有一定不足；目前三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)3.輻射固化涂料目的：沒(méi)有輻射條件貯存長(zhǎng)久。沒(méi)有溶劑，涂層收縮小。種類：紫外線固化。引發(fā)自由基聚合反應(yīng)；電子束固化。高能電子引發(fā)交聯(lián)；顏料影響：顏料的光吸收會(huì)影響激發(fā)能量；產(chǎn)生層次不同的固化，產(chǎn)生皺褶；沒(méi)有溶劑，顏料會(huì)大幅增加粘度；目前四頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)自由基紫外線固化設(shè)備：汞蒸汽燈產(chǎn)生強(qiáng)紫外線。設(shè)備需要占地很小，僅幾米就可完成固化。應(yīng)用：電子器件的涂膜、印刷制版等平面固化涂層，不能加熱固化，涂層很薄的場(chǎng)合。紫外線引發(fā)劑：?jiǎn)畏肿右l(fā)劑苯乙酮衍生物。雙分子引發(fā)劑二芳基酮和α-氫原子的叔胺。雙分子激發(fā)效率更高，還能降低氧的阻聚作用。引發(fā)聚合樹(shù)脂：主要是丙烯酸酯（預(yù)聚物、單體活性稀釋劑）。紫外固化水基涂料：采用低毒、低刺激的水基低聚物代替單體，實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)。目前五頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)陽(yáng)離子紫外線固化原理：紫外光產(chǎn)生強(qiáng)酸引發(fā)陽(yáng)離子聚合。引發(fā)劑：二芳基碘鎓鹽、三芳基鎓鹽等。雙效應(yīng)即產(chǎn)生超強(qiáng)酸又產(chǎn)生自由基。特點(diǎn)：固化體積收縮小，附著力強(qiáng)；不受氧阻聚影響；固化反應(yīng)不易終止，適合厚膜和色漆；固化的涂層中殘留質(zhì)子酸對(duì)底物有長(zhǎng)期影響；應(yīng)用：油墨、粘合劑、涂料、電子封裝印刷版等目前六頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)第3節(jié)縮合聚合固化涂料主要了解：氨基樹(shù)脂丙烯酸涂料聚酯涂料聚氨酯漆固化條件下產(chǎn)生小分子逸出不生成小分子，一般采用雙組分目前七頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)1.氨基樹(shù)脂三聚氰胺甲醛樹(shù)脂：MF樹(shù)脂。單獨(dú)使用很脆，硬度高。一般做交聯(lián)劑使用在醇酸樹(shù)脂和丙烯酸樹(shù)脂中。目前八頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)合成反應(yīng)：產(chǎn)物復(fù)雜，六羥甲基和三羥甲基三聚氰胺混合物，以及六甲氧基甲基三聚氰胺。

目前九頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)三聚氰胺甲醛樹(shù)脂分類高醚化度：甲醛比例高，大部分氮原子上有兩個(gè)烷氧基甲基基團(tuán)。醚化度高，聚合度低，粘度低。低醚化度：甲醛比例低，大部分氮原子上有一個(gè)取代基，聚合度較大。甲醛變化范圍大，性能也可以廣泛調(diào)節(jié)。應(yīng)用也廣泛。目前十頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)三聚氰胺醚化反應(yīng)目的：醚化增加烷氧基，減少了親水性，增加了油溶性。常用丁醇或甲醇醚化。比較：六甲氧基甲基三聚氰胺和丁醚化三聚氰胺目前十一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)自縮合反應(yīng)：在合成反應(yīng)中容易引起爆聚，產(chǎn)生多聚體，使反應(yīng)失敗。如何控制：防止爆聚，主要控制好升溫曲線。終點(diǎn)控制采用容忍度方法。容忍度：1g式樣可容忍200#溶劑油的質(zhì)量g數(shù)（采用滴定法：取3g式樣，在100ml燒杯中，用溶劑油滴定，至乳濁15s不消失）容忍度越大，醚化度越大，極性越小。調(diào)節(jié)極性（氨基）和非極性基團(tuán)（丁氧基）的比例，可以得到兩種樹(shù)脂的混溶結(jié)果。要考慮與其它樹(shù)脂的混溶性，醚化程度不能太高。目前十二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)涂料中MF樹(shù)脂的反應(yīng)交聯(lián)反應(yīng)：烘烤漆的交聯(lián)劑（與丙烯酸樹(shù)脂、聚酯、醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂）；反應(yīng)機(jī)理：在酸催化下，容易受親核基團(tuán)（醇羥基）攻擊而交聯(lián)聚合。催化劑：對(duì)甲苯磺酸吡啶鹽。常溫穩(wěn)定，高溫分解出強(qiáng)酸，起催化作用稱為潛固化劑。潛固化劑不適合低溫干燥固化。目前十三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)其它氨基樹(shù)脂苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂（BF）：耐堿好，戶外耐久不好；脲醛樹(shù)脂（UF）：甲醛與脲制備。用于醇酸樹(shù)脂的交聯(lián)，耐候性差，耐水性差，甲醛放出量多，硬度好；用于底漆和室內(nèi)使用漆。突出的特點(diǎn)是價(jià)格低。甘脲甲醛樹(shù)脂（GF）：尿素和乙二醛反應(yīng)得到甘脲，再與甲醛合成四羥甲基甘脲，再醇化得到GF。用于粉末涂料的交聯(lián)劑。柔軟性好、耐腐蝕好、甲醛釋放少、但成本太高。目前十四頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)氨基漆組成：氨基樹(shù)脂、短油度醇酸樹(shù)脂、顏料、溶劑（丁醇、二甲苯）；使用：交通工具、機(jī)械產(chǎn)品、輕工產(chǎn)品、電器儀表等。氨基樹(shù)脂高含量：光澤、硬度、耐水、耐油、絕緣等性能好，但增加成本，附著力下降、漆膜變脆。所以，根據(jù)使用要求改變氨基樹(shù)脂與不干性油醇酸樹(shù)脂的比例。其它成份：醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂配合使用。目前十五頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)2.丙烯酸涂料單體：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯；特點(diǎn)：主吸收峰在可見(jiàn)光以外，具有優(yōu)良的耐光性和戶外老化性。性能：居醇酸樹(shù)脂和聚酯之間。形式多樣：固體顆粒、溶液、乳液均可；目前十六頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)丙烯酸樹(shù)脂種類目前十七頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯比較甲基的影響：分子不能自由旋轉(zhuǎn)，硬度高、脆化溫度高、拉伸強(qiáng)度高；柔韌性和延伸性低；α-H的影響：耐紫外線和耐氧化性差；性能比較：見(jiàn)表2-7目前十八頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)玻璃化溫度單體聚合遵循加合性原理：按照FOX方程可以計(jì)算共聚物的玻璃化溫度；其他單體均聚物也是按照這樣計(jì)算得到：苯乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸等目前二十頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)計(jì)算實(shí)例甲基丙烯酸甲酯50（105℃）、苯乙烯15（100℃）、丙烯酸丁酯20（-54℃）、甲基丙烯酸羥乙酯14（55℃）、甲基丙烯酸1（185℃）代入FOX公示，計(jì)算得到Tg＝51℃注意：公示中Tg采用決定溫標(biāo)。目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)常用熱固性丙烯酸樹(shù)脂涂料應(yīng)用羥基丙烯酸樹(shù)脂與MF樹(shù)脂交聯(lián)：應(yīng)用最廣，硬度、耐水性、耐候性、保光性附著力很好。用于汽車、家電等。羥基丙烯酸樹(shù)脂與異氰酸酯加成：雙組分包裝，可以常溫固化。性能極其優(yōu)良，應(yīng)用在航空、汽車、家電等涂裝。羧基丙烯酸樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)：用于于防腐食品包裝內(nèi)涂料、洗衣機(jī)、電冰箱涂料。不用于戶外涂料。環(huán)氧基丙烯酸樹(shù)脂：制備粉末涂料汽車清漆。單體為縮水甘油酯，有毒，成本也高；帶酰胺基的丙烯酸樹(shù)脂：固化烘烤溫度高，應(yīng)用少。目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)羥基丙烯酸樹(shù)脂性能：戶外耐久性好、Tg較高、成本適中，應(yīng)用于汽車面漆；羥基的引入：羥乙酯單體、羥丙酯單體、丙烯酸的羧基與環(huán)氧化物反應(yīng)。配方比例：交聯(lián)劑含有羥基和羧基。羥基值一般44～60mgKOH/g、羧基酸值一般35～50mgKOH/g。羥基含量高，成本高。分子質(zhì)量：10000～20000，分布值2.3～3.3.目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)3.聚酯涂料結(jié)構(gòu)：多元酸與多元醇縮合得到。醇酸樹(shù)脂因?yàn)楹兄舅嵋话悴环Q為聚酯。性能特點(diǎn)：柔韌性、彈性、耐沖擊性、耐摩擦性、耐污染性、金屬附著力、耐候性良好。目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)聚酯樹(shù)脂多元醇：新戊二醇、三羥基丙烷、環(huán)己烷對(duì)二甲醇、季戊四醇等。多元酸：鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、己二酸等。配方調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)多元酸中芳香酸和脂肪酸的比例可以改變Tg。性能：高分子量：柔韌性好、表面硬度高。低分子量：末端基具有交聯(lián)功能。目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)聚酯樹(shù)脂配方設(shè)計(jì)實(shí)例要求：酸值2～8，分子量6000左右，羥值50，耐候性好、柔韌性和硬度平衡好。選料：耐候性好采用對(duì)苯二甲酸，成本低；錫類催化劑、二甲苯用于回流脫水（酯化是可逆反應(yīng)，脫水可以反應(yīng)完全）根據(jù)羥值50，確定醇超量為1.1.目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)聚酯樹(shù)脂涂料應(yīng)用交聯(lián)：端羥基交聯(lián)用MF或多異氰酸酯；端羧基交聯(lián)用環(huán)氧樹(shù)脂、MF或2-羥烷基酰胺。改性：分子量在1000～5000的適于改性。方法有環(huán)氧改性、氨基改性、有機(jī)硅改性。應(yīng)用：板材或卷材涂料（建筑、家電、交通）、罐頭涂料（物理性能好、附著力好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）、汽車涂料（彈性好、防石擊好）、工業(yè)涂料（汽車烘烤磁漆、高固含量涂料）。目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)4.聚氨酯漆組成：異氰酸酯、多元醇。-NCO結(jié)構(gòu)。反應(yīng)：與醇、氨酯鍵、水、脲、自聚（二聚、三聚）反應(yīng)等。聚氨酯高分子特點(diǎn)：含有氫鍵，耐磨性能好，優(yōu)良的附著力、耐油、耐酸堿、耐化學(xué)品。目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)異氰酸酯單體：含有苯基的，容易變色發(fā)黃。甲苯二異氰酸酯（TDI）毒性大二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）毒性小多亞甲基多苯基多異氰酸酯（PAPI）己二異氰酸酯（HDI）異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（H12MDI）三甲基己二異氰酸酯（TMDI）亞苯二甲基二異氰酸酯（XDI）苯基脂肪族目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)雙組分聚氨酯涂料：一組分：多羥基預(yù)聚物、顏料、溶劑、催化劑、助劑。另一組分：異氰酸酯、溶劑。異氰酸酯組分：常用HDI三聚體（粘度低、穩(wěn)定、性能優(yōu)良）多羥基預(yù)聚物：端羥基聚酯和羥基丙烯酸樹(shù)脂。催化劑：胺類（常用叔胺）固化工藝：常溫干燥慢，完全固化需要半個(gè)月；加熱固化可以改善漆膜性能，提高固化速度。目前三十頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)單組分聚氨酯涂料：封閉型涂料。封閉劑：酚類、肟類、醇類、己內(nèi)酰胺等。應(yīng)用：苯酚封閉的漆包線漆施工。工藝：160℃，30min目前三十一頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)己內(nèi)酰胺封閉：主要用于粉末涂料潮濕固化聚氨酯涂料：殘留過(guò)量-NCO基團(tuán)，與空氣中的水分接觸反應(yīng)產(chǎn)生胺，再去交聯(lián)-NCO，固化成膜。特點(diǎn)：固化溫度低，可達(dá)零度。適合于：潮濕季節(jié)、地下涵洞施工、水泥墻面。性能：優(yōu)良的防腐蝕，透明度極高的“水晶漆”。缺點(diǎn)：涂料中的組分要脫水，尤其是顏料脫水成本很高。目前三十二頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)聚脲：早期產(chǎn)物固化時(shí)間極短（3s）；改性產(chǎn)品可以達(dá)到25min。與聚氨酯比較：都有異氰酸酯組分；另外一個(gè)組分分別是聚醚多元胺和聚醚多元醇。聚氨酯需要催化劑，聚脲不需要。目前三十三頁(yè)\總數(shù)三十五頁(yè)\編于十八點(diǎn)特點(diǎn)：雙組分，不含有機(jī)溶劑；瞬間固化，沒(méi)有流掛，可以噴涂在任何表面；超低溫可以固化，潮濕表面也可以固化；優(yōu)異的力學(xué)性能，耐磨、抗裂、高附著力；優(yōu)異的耐水性、耐化學(xué)性、耐高溫、耐腐蝕；配方體系可以隨意